Wat zijn aminozuren met vertakte ketens?
In algemene chemische termen is een vertakt aminozuur (BCAA) elk aminozuur dat een vertakte koolstofketen bevat die aan zijn alfa-koolstofatoom is bevestigd. Alle aminozuren bevatten een waterstofatoom, een carboxylgroep en een aminogroep, allemaal verbonden aan hetzelfde centrale koolstofatoom, de alfa-koolstof genoemd. De alfa-koolstof draagt ook een vierde groep, gewoonlijk gesymboliseerd als de R-groep; in aminozuren met vertakte keten is deze R-groep een korte, Y-vormige, drie- of vier-koolstofketen. De eigenschappen van deze R-groep bepalen de eigenschappen van het aminozuur, en dus het biologische belang ervan.
Zoals toegepast op biologie en voeding, verwijst de term vertakte-keten aminozuren (BCAA's) naar de drie natuurlijk voorkomende aminozuren die een kleine, vertakte, drie- of vier-koolstofketen bevatten: L-leucine, L-isoleucine en L -valine. Omdat alle in de natuur voorkomende aminozuren van de L-variëteit zijn, wordt het voorvoegsel vaak weggelaten en worden ze meestal gewoon aangeduid als leucine, isoleucine en valine. Alle drie vertakte aminozuren zijn essentiële aminozuren, wat betekent dat ze niet door het lichaam kunnen worden aangemaakt, maar via voedsel moeten worden verkregen. Ze komen echter veel voor in de meeste eiwitbronnen, zoals vlees, vis, gevogelte en zuivelproducten, en zijn dus zelden deficiënt in het normale westerse dieet.
Afgezien van hun voedingswaarde in het dieet, waar ze van vitaal belang zijn voor de eiwitsynthese, zijn vertakte aminozuren van enig belang als nutraceuticals of voedingsmiddelen met farmaceutische activiteit, vooral onder atleten en body-biilders. Van leucine is bekend dat het niet alleen belangrijk is als component van eiwitten, maar ook als een bijdragende regulator van spiersynthese. Het is aangetoond dat inname van aanvullende BCAA's de spiereiwitsynthese na een training verhoogt en de katabole afbraak van spierweefsel na de oefening vermindert. BCAA's lijken dus het vermogen te hebben om een anabole of eiwitopbouwende reactie in spieren te stimuleren.
Van BCAA's is ook vastgesteld dat ze vertraagde spierpijn of DOMS verminderen, de gevoeligheid die enkele dagen na zware training optreedt. Studies hebben aangetoond dat een pre-oefensupplement van 5 gram bestaande uit isoleucine: leusine: valine in de verhouding van 1: 2,3: 1,2 de DOMS aanzienlijk verminderde na krachtige training bij personen die niet gewend waren te oefenen. De verminderde pijn maakt naar verluidt krachtigere en intensievere trainingen mogelijk.
Bijkomende studies suggereren dat regelmatig gebruik van BCAA's kan worden geassocieerd met een toename van de hoeveelheid groeihormoon in het bloed, waardoor de spiermassa en de totale lichaamsgrootte zou kunnen toenemen. BCAA's lijken ook de niveaus van het aminozuur tryptofaan in het bloed te verlagen. Overmaat tryptofaan wordt geassocieerd met slaperigheid en vermoeidheid, dus er is gesuggereerd dat dit tryptofaanverlagende effect van BCAA's mogelijk langere en zwaardere trainingen mogelijk maakt.
Er moet echter worden opgemerkt dat er op dit moment geen direct bewijs is dat BCAA's van ondubbelzinnig voordeel zijn bij het vergroten van de omvang en hoeveelheid spiermassa of bij het verbeteren van atletische prestaties. Er is meer werk nodig om deze feiten vast te stellen. Vertakte aminozuren waren enkele jaren geleden ook interessant toen een pilotstudie suggereerde dat ze mogelijk effectief waren bij de behandeling van de symptomen van amyotrofische laterale sclerose of de ziekte van Lou Gehrig. Vervolgstudies konden dit echter niet bevestigen en men suggereerde zelfs dat overtollige aminozuren met vertakte ketens de mortaliteit bij dergelijke patiënten zelfs zouden kunnen verhogen.